فئات: مقالات مميزة » أخبار مثيرة للاهتمام الكهربائية
مرات المشاهدة: 51203
تعليقات على المقال: 7
ما هي خلايا الوقود
أصبحت الأجهزة الإلكترونية المحمولة كل عام ، إن لم يكن شهرًا ، أكثر سهولةً وانتشارًا. هنا لديك أجهزة كمبيوتر محمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي ، وكاميرات رقمية ، وهواتف محمولة ، والعديد من الأجهزة المفيدة وغير ذلك. وتكتسب كل هذه الأجهزة بشكل مستمر ميزات جديدة ، ومعالجات أكثر قوة ، وشاشات ملونة كبيرة ، والاتصالات اللاسلكية ، وفي نفس الوقت تتناقص في الحجم. ولكن ، على عكس تقنيات أشباه الموصلات ، فإن تقنيات الطاقة الخاصة بكل هذه الأجهزة المتنقلة لا تتقدم بسرعة كبيرة.
من الواضح أن البطاريات والبطاريات القابلة لإعادة الشحن التقليدية لا تكفي لتشغيل أحدث إنجازات الصناعة الإلكترونية لأي فترة زمنية كبيرة. وبدون بطاريات موثوقة وواسعة ، يضيع المعنى الكامل للتنقل واللاسلكي. لذا فإن صناعة الكمبيوتر تعمل بشكل متزايد وأكثر على حل المشكلة امدادات الطاقة البديلة. والأكثر واعدة ، اليوم ، الاتجاه خلايا الوقود.
اكتشف العالم البريطاني السير وليام جروف المبدأ الأساسي لتشغيل خلايا الوقود في عام 1839. وهو معروف باسم والد خلية الوقود. ولد ويليام غروف الكهرباء عن طريق التغيير التحليل الكهربائي للماء لاستخراج الهيدروجين والأكسجين. بعد فصل البطارية عن الخلية الإلكتروليتية ، فوجئت جروف بإيجاد أن الأقطاب بدأت في امتصاص الغاز المنبعث وتوليد التيار الكهربائي. فتح العملية الاحتراق البارد الكهروكيميائي للهيدروجين أصبح حدثًا مهمًا في قطاع الطاقة ، وفي المستقبل ، لعب علماء الكيمياء المعروفون مثل Ostwald و Nernst دورًا كبيرًا في تطوير الأسس النظرية والتطبيق العملي لخلايا الوقود وتوقعوا مستقبلاً رائعًا لهم.
نفسه المصطلح "خلية الوقود" (خلية الوقود) ظهرت لاحقًا - اقترحها لودفيج موند وتشارلز لانجر في عام 1889 ، اللذين حاولا إنشاء جهاز لتوليد الكهرباء من الهواء وغاز الفحم.
أثناء الاحتراق الطبيعي ، يعمل الأكسجين على أكسدة الوقود الأحفوري ، ويتم تحويل الطاقة الكيميائية للوقود بشكل غير فعال إلى طاقة حرارية. لكن اتضح أنه من الممكن تنفيذ تفاعل الأكسدة ، على سبيل المثال ، الهيدروجين مع الأكسجين ، في وسط المنحل بالكهرباء وفي وجود الأقطاب الكهربائية للحصول على تيار كهربائي. على سبيل المثال ، بتزويد الهيدروجين إلى قطب كهربائي موجود في وسط قلوي ، نحصل على الإلكترونات:
2H2 + 4OH- → 4H2O + 4e-
التي تمر عبر دارة خارجية ، تذهب إلى القطب المقابل ، حيث يدخل الأكسجين ومكان حدوث التفاعل: 4e- + O2 + 2H2O → 4OH-
يمكن ملاحظة أن التفاعل الناتج 2H2 + O2 → H2O هو نفسه أثناء الاحتراق الطبيعي ، ولكن في خلية الوقود ، أو خلاف ذلك ، في مولد الكهروكيميائية، يتحول التيار الكهربائي بكفاءة عالية وحرارة جزئية. لاحظ ذلك الفحم ، وأول أكسيد الكربون ، والكحول ، والهيدرازين ، والمواد العضوية الأخرى يمكن أن تستخدم أيضًا كوقود في خلايا الوقود ، والهواء ، وأكسيد الهيدروجين ، والكلور ، والبروم ، وحامض النيتريك ، إلخ. يمكن استخدامها كعوامل مؤكسدة.
استمر تطوير خلايا الوقود بقوة في الخارج وفي روسيا ، وكذلك في الاتحاد السوفيتي. من بين العلماء الذين قدموا مساهمة كبيرة في دراسة خلايا الوقود ، نذكر V. Zhako و P. Yablochkov و F. Bacon و E. Bauer و E. Justi و K. Cordes. في منتصف القرن الماضي ، بدأ هجوم جديد على مشاكل خلايا الوقود. ويرجع ذلك جزئيًا إلى ظهور أفكار ومواد وتقنيات جديدة نتيجة لأبحاث الدفاع.
كان من بين العلماء الذين اتخذوا خطوة كبيرة في تطوير خلايا الوقود P. M. Spiridonov. عناصر الهيدروجين والأكسجين من سبيريدونوف أعطت كثافة حالية قدرها 30 مللي أمبير / سم 2 ، والتي كانت تعتبر في ذلك الوقت إنجازًا كبيرًا.في الأربعينيات ، أنشأ O. Davtyan تركيبًا للحرق الكهروكيميائي لغاز المولد الناتج عن تغويز الفحم. مع كل متر مكعب من حجم العنصر ، تلقى Davtyan 5 كيلو واط من الطاقة.
كان هذا أول خلية وقود بالكهرباء الصلبة. كانت ذات كفاءة عالية ، ولكن مع مرور الوقت ، أصبح المنحل بالكهرباء غير قابل للاستخدام ، وكان لا بد من تغييره بعد ذلك ، في نهاية الخمسينيات ، أنشأ Davtyan تثبيتًا قويًا دفع الجرار. في تلك السنوات نفسها ، قام المهندس الإنجليزي T. Bacon بتصميم وبناء بطارية خلية وقود بسعة إجمالية قدرها 6 كيلو واط وبكفاءة 80 ٪ ، تعمل على الهيدروجين والأكسجين النقي ، ولكن نسبة الطاقة إلى وزن البطارية كانت صغيرة للغاية - كانت هذه العناصر غير مناسبة للاستخدام العملي وأيضًا أيها الأعزاء.
في السنوات اللاحقة ، انقضى وقت الفردي. أصبح مبدعو المركبات الفضائية مهتمين بخلايا الوقود. منذ منتصف الستينيات ، تم استثمار ملايين الدولارات في أبحاث خلايا الوقود. سمح عمل الآلاف من العلماء والمهندسين للوصول إلى مستوى جديد ، وفي عام 1965. تم اختبار خلايا الوقود في الولايات المتحدة على متن سفينة الفضاء Gemini 5 ، ثم في سفن Apollo لرحلاتها إلى القمر وفي إطار برنامج Shuttle.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم تطوير خلايا الوقود في NPO Kvant ، أيضًا للاستخدام في الفضاء. في تلك السنوات ، ظهرت مواد جديدة بالفعل - الشوارد البوليمر الصلبة على أساس أغشية التبادل الأيوني، أنواع جديدة من المحفزات ، الأقطاب الكهربائية. ومع ذلك ، كانت كثافة تيار العمل صغيرة - في حدود 100-200 مللي أمبير / سم 2 ، وكان محتوى البلاتين على الأقطاب الكهربائية عدة غ / سم 2. كانت هناك العديد من المشكلات المرتبطة بالمتانة والاستقرار والأمان.
بدأت المرحلة التالية من التطور السريع لخلايا الوقود في التسعينيات. القرن الماضي ويستمر الآن. ويعود السبب في ذلك إلى الحاجة إلى مصادر جديدة للطاقة تتسم بالكفاءة بسبب ، من ناحية ، المشكلة البيئية العالمية المتمثلة في زيادة انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري ، ومن ناحية أخرى ، إلى نضوب هذه الأنواع من الوقود. نظرًا لأن الماء هو المنتج النهائي لاحتراق الهيدروجين في خلية الوقود ، فهي تعتبر أنظف من وجهة نظر التأثير البيئي. المشكلة الرئيسية هي فقط إيجاد وسيلة فعالة وغير مكلفة لإنتاج الهيدروجين.
يجب أن تؤدي الاستثمارات المالية البالغة مليار في تطوير خلايا الوقود ومولدات الهيدروجين إلى طفرة تكنولوجية وجعل استخدامها في الحياة اليومية حقيقة واقعة: في خلايا الهواتف المحمولة ، والسيارات ، ومحطات الطاقة. بالفعل ، تقوم شركات صناعة السيارات العملاقة مثل بالارد وهوندا وديملر كرايسلر وجنرال موتورز بعرض السيارات والحافلات التي تعمل بخلايا وقود بقدرة 50 كيلووات. لقد تم تطوير عدد من الشركات محطات الوقود مظاهرة خلية الوقود بالكهرباء الصلبة تصل إلى 500 كيلو واط. ولكن على الرغم من التقدم الكبير في تحسين أداء خلايا الوقود ، لا يزال يتعين حل العديد من المشكلات المتعلقة بتكلفتها وموثوقيتها وأمانها.
في خلية الوقود ، على عكس البطاريات والمراكم ، يتم توفير كل من الوقود والمؤكسد من الخارج. خلية الوقود ليست سوى وسيط في رد الفعل وفي ظل الظروف المثالية يمكن أن تعمل إلى الأبد تقريبا. جمال هذه التكنولوجيا هو ذلك في الواقع ، يتم حرق الوقود في العنصر ويتم تحويل الطاقة المنبعثة مباشرة إلى كهرباء. مع الاحتراق المباشر للوقود ، يتأكسد بواسطة الأكسجين ، وتستخدم الحرارة المتولدة في هذه العملية لإكمال العمل المفيد.
في خلية الوقود ، كما هو الحال في البطاريات ، يتم فصل تفاعلات أكسدة الوقود وتقليل الأكسجين بشكل مكاني ، وعملية "الحرق" لا تتم إلا إذا كانت الخلية تعطي تيار الحمل. انها مثل مولد الديزل ، فقط دون الديزل والمولد. وأيضًا بدون دخان ، ضوضاء ، ارتفاع درجة الحرارة وبكفاءة أعلى بكثير. يفسر هذا الأخير بحقيقة أنه ، أولاً ، لا توجد أجهزة ميكانيكية وسيطة ، وثانيًا ، خلية الوقود ليست محركًا حراريًا وبالتالي فهي لا تلتزم بقانون Carnot (أي ، لا يتم تحديد كفاءتها باختلاف درجة الحرارة).
يستخدم الأكسجين كعامل مؤكسد في خلايا الوقود. علاوة على ذلك ، بما أن الأكسجين موجود في الهواء بدرجة كافية ، فلا داعي للقلق بشأن تزويد عامل مؤكسد. أما بالنسبة للوقود ، فهو هيدروجين. لذلك ، يحدث التفاعل في خلية الوقود:
2H2 + O2 → 2H2O + كهرباء + حرارة.
والنتيجة هي الطاقة المفيدة وبخار الماء. أبسط في تصميمه هو خلية وقود غشاء التبادل البروتوني (انظر الشكل 1). يعمل على النحو التالي: يتحلل الهيدروجين الذي يدخل العنصر تحت تأثير المحفز إلى إلكترونات وأيونات الهيدروجين المشحونة إيجابياً H +. ثم يأتي دور غشاء خاص ، يعمل هنا كإلكتروليت في بطارية تقليدية. بسبب تركيبته الكيميائية ، فإنه يمر البروتونات من خلال نفسه ، لكنه يحبس الإلكترونات. وبالتالي ، فإن الإلكترونات المتراكمة على الأنود تخلق شحنة سالبة فائضة ، وأيونات الهيدروجين تخلق شحنة موجبة على الكاثود (الجهد الكهربائي للعنصر حوالي 1 فولت).
لإنشاء طاقة عالية ، يتم تجميع خلية الوقود من عدد وافر من الخلايا. إذا قمت بتضمين عنصر في الحمل ، فإن الإلكترونات تتدفق عبره إلى الكاثود ، مما يخلق تيارًا ويكمل عملية أكسدة الهيدروجين بالأكسجين. كحافز في خلايا الوقود هذه ، عادةً ما يتم استخدام الجسيمات الدقيقة البلاتينية المودعة على ألياف الكربون. بسبب تركيبته ، يمر هذا المحفز بالغاز والكهرباء جيدًا. يتكون الغشاء عادة من بوليمر Nafion المحتوي على الكبريت. سمك الغشاء يساوي أعشار ملليمتر. أثناء التفاعل ، بطبيعة الحال ، يتم إطلاق الحرارة ، لكنها ليست كبيرة ، بحيث يتم الحفاظ على درجة حرارة التشغيل في حدود 40-80 درجة مئوية.
الشكل 1. مبدأ تشغيل خلية الوقود
هناك أنواع أخرى من خلايا الوقود ، تختلف بشكل رئيسي في نوع المنحل بالكهرباء المستخدمة. كلهم تقريبا يحتاجون إلى الهيدروجين كوقود ، لذلك يطرح سؤال منطقي: من أين يمكن الحصول عليه. بالطبع ، سيكون من الممكن استخدام الهيدروجين المضغوط من الاسطوانات ، ولكن بعد ذلك مباشرة هناك مشاكل مرتبطة بنقل وتخزين هذا الغاز شديد الاشتعال تحت ضغط عال. بالطبع ، يمكنك استخدام الهيدروجين في شكل منضم كما هو الحال في بطاريات هيدريد المعادن. لكن لا تزال المهمة تتمثل في استخراجها ونقلها ، لأن البنية التحتية لمحطات غاز الهيدروجين غير موجودة.
ومع ذلك ، يوجد أيضًا حل - يمكن استخدام وقود الهيدروكربون السائل كمصدر للهيدروجين. على سبيل المثال ، إيثيل أو ميثيل الكحول. صحيح ، هناك حاجة إلى جهاز إضافي خاص بالفعل هنا - محول الوقود ، الذي يحول الكحول إلى مزيج من H2 الغازي و CO2 في درجة حرارة عالية (بالنسبة للميثانول سيكون في مكان ما حوالي 240 درجة مئوية). لكن في هذه الحالة يكون من الصعب بالفعل التفكير في قابلية الحمل - مثل هذه الأجهزة تستخدم بشكل جيد كثابت أو مولدات السياراتلكن بالنسبة للمعدات المحمولة المدمجة ، فأنت بحاجة إلى شيء أقل تعقيدًا.
وها نحن نأتي إلى هذا الجهاز ، الذي يتطور فيه جميع أكبر مصنعي الالكترونيات تقريبًا بقوة هائلة - خلية وقود الميثانول (الشكل 2).
الشكل 2. مبدأ تشغيل خلية الوقود على الميثانول
الفرق الأساسي بين عناصر تعبئة الهيدروجين والميثانول هو المحفز المستخدم. يسمح المحفز في خلية وقود الميثانول بإزالة البروتونات مباشرة من جزيء الكحول.وبالتالي ، يتم حل مشكلة الوقود - يتم إنتاج ميثيل الكحول بكميات كبيرة للصناعة الكيماوية ، ومن السهل تخزينه ونقله ، وشحن خلية وقود الميثانول ، يكفي استبدال الخرطوشة بالوقود. صحيح ، هناك ناقص واحد مهم - الميثانول سام. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كفاءة خلية وقود الميثانول أقل بكثير من كفاءة خلية الهيدروجين.
التين. 3. خلية وقود الميثانول
الخيار الأكثر إغراء هو استخدام الكحول الإيثيلي كوقود ، لأن إنتاج وتوزيع المشروبات الكحولية من أي تكوين وقوة راسخة في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك ، فإن كفاءة خلايا وقود الإيثانول ، للأسف ، أقل من كفاءة الميثانول.
كما لوحظ بالفعل على مدى سنوات عديدة من التطور في مجال خلايا الوقود ، تم بناء أنواع مختلفة من خلايا الوقود. يتم تصنيف خلايا الوقود حسب المنحل بالكهرباء ونوع الوقود.
1. الصلبة البوليمر الهيدروجين الأكسجين بالكهرباء.
2. خلايا الوقود الميثانول البوليمر الصلبة.
3. عناصر على بالكهرباء القلوية.
4. خلايا الوقود حمض الفوسفوريك.
5. خلايا الوقود على الكربونات المنصهرة.
6. خلايا الوقود أكسيد الصلبة.
من الناحية المثالية ، تكون كفاءة خلايا الوقود عالية جدًا ، ولكن في الظروف الحقيقية ، هناك خسائر مرتبطة بعمليات عدم التوازن ، مثل فقد الأوهام نتيجة لتوصيل الإلكتروليت والأقطاب الكهربائية ، واستقطاب التنشيط والتركيز ، وفقدان الانتشار. نتيجة لذلك ، يتم تحويل جزء من الطاقة المولدة في خلايا الوقود إلى حرارة. تهدف جهود المتخصصين إلى تقليل هذه الخسائر.
المصدر الرئيسي للخسائر الأومية ، وكذلك سبب ارتفاع أسعار خلايا الوقود ، هو أغشية التبادل الكبريتية - الأيونية المشبعة بالفلور. الآن نحن نبحث عن بوليمرات بديلة أرخص تكلفة. نظرًا لأن موصلية هذه الأغشية (الشوارد الصلبة) تصل إلى قيمة مقبولة (10 أوم / سم) فقط في وجود الماء ، يجب ترطيب الغازات الموردة لخلية الوقود بشكل إضافي في جهاز خاص ، مما يجعل النظام أكثر تكلفة. في أقطاب انتشار الغاز الحفاز ، يتم استخدام البلاتينوم وبعض المعادن النبيلة الأخرى ، وحتى الآن لم يتم العثور على بديل. على الرغم من أن محتوى البلاتين في خلايا الوقود هو عدة ملغ / سم 2 ، إلا أن الكمية الكبيرة تصل إلى عشرات الغرامات بالنسبة للبطاريات الكبيرة.
عند تصميم خلايا الوقود ، يولى الكثير من الاهتمام لنظام إزالة الحرارة ، لأنه عند كثافات التيار العالية (حتى 1A / cm2) ، يقوم النظام بالتسخين الذاتي. للتبريد ، يتم استخدام الماء المتداول في خلية الوقود من خلال قنوات خاصة ، وبسعات منخفضة ، يتم استخدام نفخ الهواء.
لذلك ، فإن النظام الحديث لمولد كهروكيميائي ، بالإضافة إلى بطارية خلية الوقود نفسها ، "ينمو" مع العديد من الأجهزة المساعدة ، مثل: المضخات ، ضاغط الهواء ، مدخل الهيدروجين ، مرطب الغاز ، وحدة التبريد ، نظام التحكم في تسرب الغاز ، محول التيار المتردد / التيار المتردد ، معالج التحكم كل هذا يؤدي إلى حقيقة أن تكلفة نظام خلايا الوقود في 2004-2005 كانت 2-3 ألف دولار / كيلوواط. وفقًا للخبراء ، ستتوفر خلايا الوقود للاستخدام في النقل وفي محطات توليد الطاقة الثابتة بسعر يتراوح بين 50 و 100 دولار / كيلوواط.
لإدخال خلايا الوقود في الحياة اليومية ، إلى جانب المكونات الأرخص ، تحتاج إلى توقع أفكار وأساليب جديدة أصلية. على وجه الخصوص ، ترتبط آمال كبيرة مع استخدام المواد متناهية الصغر وتكنولوجيا النانو. على سبيل المثال ، أعلنت العديد من الشركات مؤخرًا عن إنشاء محفزات فائقة الكفاءة ، على وجه الخصوص ، لقطب الأكسجين المستند إلى مجموعات من الجسيمات النانوية من المعادن المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك تقارير عن تصميم خلايا الوقود الخالية من الغشاء حيث يتم توفير الوقود السائل (مثل الميثانول) لخلية الوقود إلى جانب عامل مؤكسد.ومن المفاهيم المثيرة للاهتمام أيضًا المفهوم المتطور لعناصر الوقود الحيوي التي تعمل في المياه الملوثة وتستهلك الأكسجين الذائب كعامل مؤكسد ، والشوائب العضوية كوقود.
وفقًا للخبراء ، ستدخل خلايا الوقود السوق الشامل في السنوات القادمة. في الواقع ، فإن المطورين يتغلبون على المشكلات التقنية واحدة تلو الأخرى ، ويقدمون تقارير عن النجاحات والنماذج الأولية لخلايا الوقود. على سبيل المثال ، أظهرت Toshiba خلية وقود ميثانول أولية جاهزة. يبلغ حجمها 22x56x4.5 مم ويعطي قوة من 100mW. واحد التزود بالوقود في 2 مكعب من الميثانول (99.5 ٪) المركزة يكفي لمدة 20 ساعة من العمل من مشغل MP3. أصدرت شركة Toshiba خلية وقود تجارية لتشغيل الهواتف المحمولة. مرة أخرى ، أثبتت Toshiba نفسها عنصرًا لتشغيل أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تبلغ مساحتها 275 × 75 × 40 مم ، مما يتيح للكمبيوتر العمل لمدة 5 ساعات من عملية التزود بالوقود واحدة.
شركة يابانية أخرى ، فوجيتسو ، ليست بعيدة عن توشيبا. في عام 2004 ، قدمت أيضًا عنصرًا يعمل على محلول مائي بنسبة 30٪ من الميثانول. عملت خلية الوقود هذه في وحدة تزويد بالوقود في 300 مل لمدة 10 ساعات ، وفي الوقت نفسه أعطت طاقة تبلغ 15 واط.
تقوم Casio بتطوير خلية وقود يتم فيها معالجة الميثانول لأول مرة في خليط من H2 الغازي و CO2 في محول الوقود المصغر ، ثم يتم تغذيته في خلية الوقود. أثناء العرض التوضيحي ، وفر النموذج الأولي لـ Casio الطاقة للكمبيوتر المحمول لمدة 20 ساعة.
وقد لوحظت سامسونج أيضًا في مجال خلايا الوقود - في عام 2004 ، أظهرت نموذجها الأولي بقدرة 12 وات المصمم لتشغيل جهاز كمبيوتر محمول. بشكل عام ، تتوقع Samsung استخدام خلايا الوقود ، وخاصة في الهواتف الذكية من الجيل الرابع.
يجب أن أقول أن الشركات اليابانية بشكل عام للغاية اقتربت تطوير خلايا الوقود. في عام 2003 ، تضافرت شركات مثل Canon و Casio و Fujitsu و Hitachi و Sanyo و Sharp و Sony و Toshiba لتطوير معيار مشترك لخلايا الوقود لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي والأجهزة الإلكترونية الأخرى. تعمل الشركات الأمريكية ، التي تعد أيضًا عديدة في هذا السوق ، بموجب عقود مع الجيش وتطور خلايا وقود لكهربة الجنود الأمريكيين.
الألمان ليسوا بعيدين عن ذلك - تبيع خلية الوقود الذكية خلايا الوقود لتشغيل مكتب متنقل. يسمى الجهاز Smart Fuel Cell C25 ، وله أبعاد 150x112x65mm ويمكن أن ينتج ما يصل إلى 140 واط ساعة في محطة وقود واحدة. هذا يكفي لتشغيل الكمبيوتر المحمول لمدة 7 ساعات. ثم يمكن استبدال الخرطوشة ويمكنك الاستمرار في العمل. حجم الخرطوشة مع الميثانول هو 99x63x27 مم ، ويزن 150 غ. يزن النظام نفسه 1.1 كجم ، لذا لا يمكنك تسميته محمولة تمامًا ، لكنه لا يزال جهازًا كاملاً ومريحًا. تقوم الشركة أيضًا بتطوير وحدة وقود لتشغيل كاميرات الفيديو الاحترافية.
بشكل عام ، دخلت خلايا الوقود سوق الالكترونيات المحمولة تقريبًا. يتم ترك الشركات المصنعة لحل أحدث المشكلات الفنية قبل بدء الإنتاج الضخم.
أولاً ، من الضروري حل مشكلة التصغير في خلايا الوقود. بعد كل شيء ، كلما كانت خلية الوقود أصغر حجمًا ، قلت قدرتها على توفير الطاقة - لذلك يتم باستمرار تطوير محفزات وأقطاب كهربائية جديدة تسمح ، بأحجام صغيرة ، بزيادة سطح العمل إلى الحد الأقصى. هنا ، في الوقت المناسب ، تأتي التطورات الأخيرة في مجال تقنية النانو والمواد النانوية (مثل الأنابيب النانوية) في متناول يدي. مرة أخرى ، لتصغير أنابيب العناصر (مضخات الوقود والمياه ، وأنظمة التبريد وتحويل الوقود) ، يتم تطبيق التطورات الكهروميكانيكية الدقيقة بشكل متزايد.
المشكلة الثانية المهمة التي يجب معالجتها هي السعر. في الواقع ، يتم استخدام البلاتين باهظ الثمن كعامل مساعد في معظم خلايا الوقود.مرة أخرى ، يحاول بعض الشركات المصنعة الاستفادة إلى أقصى حد من تكنولوجيا السيليكون المتطورة بالفعل.
أما بالنسبة للمناطق الأخرى من استخدام خلايا الوقود ، فإن خلايا الوقود راسخة بالفعل هناك ، رغم أنها لم تصبح بعد سائدة في قطاع الطاقة أو في مجال النقل. بالفعل ، قدم العديد من مصنعي السيارات سياراتهم التي تعمل بخلايا الوقود. في العديد من المدن حول العالم ، تنطلق حافلات خلايا الوقود. تنتج شركة Canadian Ballard Power Systems مجموعة من المولدات الثابتة تتراوح من 1 إلى 250 كيلوواط. في الوقت نفسه ، تم تصميم مولدات كيلووات لتزويد شقة واحدة على الفور بالكهرباء والتدفئة والمياه الساخنة.
انظر أيضا: مصادر الطاقة البديلة
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: